В 1962 году «Металлург» был переименован в «Днепр» и защищал он теперь спортивную честь Южного машиностроительного завода, который в те годы был сверхзасекреченным. М. Дидевича потеснил на пост второго тренера вернувшийся в коллектив С. Холодков.

В 1963 году было решено увеличить количество команд класса «А» до 38-и с распределением их на 2 подгруппы. Это делалось с учётом спортивных результатов. Правда, сделали исключение для команд Горького и Днепропетровска, имеющих хорошую материальную базу и представляющих крупнейшие промышленные центры. Так «Днепр» появился в классе «А». В команду был приглашён новый тренер заслуженный тренер Украины, мастер спорта А. Зубрицкий. В 1963 (18 команд), 1964 (32 команды), 1965 (32 команды) «Днепр» занимал 8-е места во второй группе класса «А».

В 1967 году на смену Зубрицкому и Дидевичу пришёл Л. Родос. «Днепр» занял 4-е место во второй подгруппе второй группы класса «А».

1968 год для «Днепра» стал переломным. Команда заняла 3-е место среди команд второй группы второй подгруппы класса «А». В конце сезона «Днепр» неожиданно возглавил Валерий Лобановский, которому было лишь 29 лет. Перед новым тренером никаких серьёзных задач не ставили. Лобановский проводил интенсивные тренировки, наигрывал звенья, а в тактике делал упор на атаку большими силами. И в 1969 году «Днепр» занял первое место в третьей группе второй подгруппы класса «А». Однако «Днепр» уступил единственную путёвку в финальном турнире четырёх команд второго эшелона «Спартаку» из Орджоникидзе.

В 1970 году была создана первая лига. В неё вошли 16 команд второй группы класса «А». «Днепр» снова не смог пробиться в высшую лигу, заняв третью строчку в первой лиге. Команда набрала тогда одинаковое количество очков с «Кайратом», но по разнице забитых и пропущенных мячей второе место получили казахстанские футболисты.

В 1971 году «Днепр» стал чемпионом первой лиги. Команда набрала 63 очка, одержав 27 побед в 42 матчах.

В дебютном сезоне в высшей лиге «Днепр» финишировал на шестом месте. При более удачном стечении обстоятельств днепропетровцы могли бы стать призёрами чемпионата. Ведь занявшее третье место тбилисское «Динамо» опередило их всего на одно очко. В следующем сезоне «Днепр» выходит в полуфинал Кубка СССР, повторив это достижение ещё два раза (1976, 1982).

В 1978 году команда заняла последнее место и вылетела из высшей лиги в первую, чтобы через два года вернуться вновь. В 1981 году с самого начала чемпионата «Днепр» скатился в стан аутсайдеров и не мог в дальнейшем выбраться отсюда. В данной ситуации руководство клуба доверило команду малоизвестным местным специалистам Владимиру Емецу и Геннадию Жиздику, фактически создавшим команду в соседнем Никополе. Они выполнили задачу сохранения команды в высшей лиге и, стабилизировав состав, в 1983 году неожиданно для всех привели команду к чемпионскому званию. Этот год и последующие можно с полным правом назвать «золотыми годами „Днепра"». 1983 год — 1 место, 1984 год — 3-е место, 1985 год — 3-е место, 1987 год — 2-е место, 1988 год — 1-е место, 1989 год — 2-е место. К тому же в 1989 году команда становится обладателем Кубка СССР и Кубка сезона. Успехи команды с 1987 года по 1989 достигнуты под руководством другого, на тот момент малоизвестного тренера Евгения Кучеревского. За эти года команда дала советскому футболу таких известных футболистов как Протасов, Литовченко, Таран, Чередник, Лютый, Кудрицкий, Тищенко,Краковский, Багмут и др.